毛包内神経堤由来幹細胞による広範囲顎骨再建法の創成

• Project/Area Number: 22K21024
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0907:Oral science and related fields
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 浦野 絵里 昭和大学, 歯学部, 助教 (20756225)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 神経堤由来細胞 / 骨芽細胞 / 石灰化物 / 骨修復 / 骨再生 / 幹細胞 / 毛包

Outline of Research at the Start

高度な顎骨吸収は義歯の安定を妨げ、インプラント埋入を困難とさせ、前処置として骨造成法を必要とする。従来法に代わる治療法として幹細胞を用いた骨造成法の開発が期待されている。我々は神経堤由来幹細胞に着目し、細胞ソースとしてマウス頬髭の毛包内神経堤由来幹細胞を解析し、これらが骨芽細胞様細胞に分化誘導する方法を確立した。そこで本研究では、これらの細胞を顎骨欠損部へ移植するための足場の確立と移植後の機能を解析し、広範囲顎骨再建法の創成を行う。毛包内の神経堤由来細胞は自己の細胞であり拒絶反応や倫理的問題を回避できることから患者にも受け入れやすく、骨造成法の新たな手立てとして大きな波及効果が予想される。

Outline of Annual Research Achievements

神経堤由来細胞が緑色蛍光タンパク質（GFP）で標識される遺伝子改変マウス（P0- Cre/GFP ダブルトランスジェニックマウス）を用いて毛包内の神経堤由来細胞を解析した。毛包内の神経堤由来細胞を幹細胞用培地を用いた高純度培養方法にて増殖させた。EGFを含有する幹細胞用培地を用いてコラーゲンゲル上で培養したところ、培養14日目にはGFP陽性細胞が95%以上を占め、高純度にGFP陽性細胞（神経堤由来細胞）を培養することに成功した。増殖したGFP陽性細胞をBMP-2含有培地にて培養し、骨芽細胞に分化誘導を行ったBMP-2含有培地にて培養したGFP陽性細胞は骨芽細胞分化マーカーの発現を認め、骨芽細胞に分化したことが示唆された。さらに、石灰化誘導培地にて培養を行ったところ、培養14日目にアリザリンレッド染色、Von Kossa染色に陽性な石灰化物の形成を認め、マウス毛包内の神経堤由来幹細胞から分化誘導した骨芽細胞様細胞による石灰化物の形成を確認した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究業務以外の業務に追われ、腰を据えて研究に取り掛かることが困難であった。

Strategy for Future Research Activity

R5年度は、形成された石灰化物を足場として毛包内に存在する神経堤由来細胞をマウス歯槽骨欠損部に移植し、広範囲顎骨欠損部への修復能を解明することを計画している。今後、マウス歯槽骨欠損部に石灰化物を足場とした移植実験を行い、骨修復能についてμCT解析、免疫染色により骨欠損修復部における神経堤由来細胞の動向を解析する。研究が順調に進展するように研究者自身で補えない部分は研究チームと協力していき進めていきたい。

Research Products

• [Presentation] 神経堤由来細胞は創傷治癒過程においてケラチノサイトへの分化能を有する (2022)
  • Author(s): 瀧澤秀臣, 唐川亜希子, 須澤徹夫, 茶谷昌宏, 池田めぐみ, 坂井信裕, 畔津佑季, 髙橋正皓, 浦野絵里, 上條竜太郎, 槇 宏太郎, 高見正道
  • Organizer: 第７回日本骨免疫学会